用數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的里程表
穩(wěn)壓部分使電路能在較寬的電源電壓范圍內(nèi)工作,開路輸出使電路很容易地與眾多的邏輯部件連接。圖3是這種開關(guān)型霍爾集成電路的轉(zhuǎn)移特性曲線。由圖3看出,當(dāng)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度B 上升到導(dǎo)通點(diǎn)BOP時(shí),霍爾開關(guān)輸出由高電平降為低電平;當(dāng)B由大變小降至BRP時(shí),輸出再由低電平跳變?yōu)楦唠娖健?p>
實(shí)際應(yīng)用時(shí)將霍爾傳感器做成如圖4所示的結(jié)構(gòu)。鐵桿與磁鋼粘牢后固定于車輪的適當(dāng)位置?;魻柤呻娐饭潭ㄔ谲嚰苌希c磁鋼的垂直距離為2 mm~3 mm。這樣,車輪每旋轉(zhuǎn)一周,磁鋼產(chǎn)生的磁場(chǎng)掠過霍爾集成電路一次使其輸出一個(gè)負(fù)脈沖。計(jì)數(shù)器對(duì)該脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),則:里程=車輪周長×脈沖數(shù)。
霍爾集成電路的工作電壓以5~6 V為宜,過高的電源電壓會(huì)引起電路因溫升而不穩(wěn)。圖5整機(jī)電路中R54為降壓電阻,將12 V電源電壓降至6 V給霍爾集成電路供電。C2是濾波電容。R1為霍爾集成電路的負(fù)載電阻,沒有這個(gè)電阻,輸出電壓的變化甚小。
應(yīng)注意的是霍爾集成電路有字標(biāo)平面為敏感面,要使磁力線垂直穿過敏感面。另外,如發(fā)現(xiàn)不能觸發(fā),應(yīng)調(diào)換磁鋼極性使電路工作正常。
霍爾集成電路CS3120輸出的脈沖幅度較小,不能直接推動(dòng)計(jì)數(shù)器工作,故在電路中將該信號(hào)送給由IC1和Rw組成的比較器。每當(dāng)負(fù)脈沖到來時(shí),由于IC1反相端的電位低于同相端的電位,故比較器輸出一個(gè)幅值較大的正脈沖。
2.2 施密特觸發(fā)器
運(yùn)算放大器IC2以及R2~R6構(gòu)成反相輸出的施密特觸發(fā)器。它對(duì)比較器輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行整形。IC2工作在開關(guān)狀態(tài),具有十分短的前后沿時(shí)間。閾電平主要由R3和R4決定。R5上的電壓降提供小量的正反饋以便產(chǎn)生所需要的滯后,并防止電路振蕩。
2.3 計(jì)數(shù)器
十二級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器CD4040以及四輸入端二與非門CD4012構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。因?yàn)檐囕喌闹荛L不是10的整數(shù)倍,所以用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),最后顯示的只能是車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù),而不是具體的公里數(shù),設(shè)計(jì)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器就是為了解決這一問題。
評(píng)論